一種移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提出了一種移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：天線，伺服系統(tǒng)，與所述天線連接，調(diào)整所述天線的方位；控制器，根據(jù)所述天線的方向特性，通過所述伺服系統(tǒng)調(diào)整所述天線的指向，使得天線的主瓣對準(zhǔn)衛(wèi)星，在天線接收信號(hào)采樣值的差分信號(hào)大于預(yù)定的閾值并且差分信號(hào)出現(xiàn)先正值后負(fù)值時(shí)，判定捕獲到所述衛(wèi)星。利用上述的方案，能夠?qū)⑿l(wèi)星電視接收系統(tǒng)的天線快速并準(zhǔn)確地調(diào)整到所需的方位。
【專利說明】一種移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)衛(wèi)星通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種適用于車載(船載)的移動(dòng)衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]中星9號(hào)是我國發(fā)射的廣播電視直播衛(wèi)星，其投入使用有效解決了中國廣大偏僻鄉(xiāng)村用戶無法收看廣播電視節(jié)目的尷尬，也為旅客列車、客運(yùn)大巴等移動(dòng)交通工具的廣播覆蓋提供了一種最為經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)目傳輸手段。
[0003]與傳統(tǒng)的固定接收方式不同，旅客列車、客運(yùn)大巴等移動(dòng)交通工具在運(yùn)動(dòng)中接收衛(wèi)星信號(hào)，需要保證車載接收天線一直準(zhǔn)確的跟蹤衛(wèi)星信號(hào)。在高速運(yùn)動(dòng)的載體上，多采用平板天線作為動(dòng)中通天線的主體，為了保證天線始終對準(zhǔn)衛(wèi)星，天線的俯仰角、方位角必須根據(jù)位置的改變而改變，從而達(dá)到在運(yùn)動(dòng)中通信不中斷的目的。
[0004]車載衛(wèi)星廣播電視在運(yùn)動(dòng)過程中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)由于附近的樹木、電力桿、橋梁等物體的遮擋導(dǎo)致衛(wèi)星信號(hào)的中斷，從而影響廣播電視的接收效果，影響用戶感知。為了對抗周邊的遮擋，在同一動(dòng)中通天線內(nèi)部，集成兩個(gè)或者多個(gè)天線實(shí)體，從而達(dá)到增加接收面積，減小遮擋影響的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]考慮到現(xiàn)有動(dòng)中通系統(tǒng)存在的一個(gè)或多個(gè)問題，提出了移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，能夠快速并準(zhǔn)確地隨著載體的移動(dòng)而調(diào)整天線的方位，對抗天線周邊的遮擋，提高衛(wèi)星電視收視效果。
[0006]在本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，包括:(I)動(dòng)中通天線:平板天線2面,每個(gè)平板天線含與天線連接的高頻頭,每個(gè)平板天線的高頻頭的本振頻率不同，兩路天線信號(hào)合路后提供給接收機(jī)；伺服系統(tǒng)，與所述天線連接，調(diào)整所述天線的俯仰、方位，并保持天線始終保持與衛(wèi)星的精度對準(zhǔn)；控制器，根據(jù)GPS、傾角儀、陀螺儀等傳感器的信息，以及平板天線接收到的衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度，提供伺服系統(tǒng)的控制信號(hào)，在天線接收信號(hào)采樣值的差分信號(hào)大于預(yù)定的閾值并且差分信號(hào)出現(xiàn)先正值后負(fù)值時(shí)，判定捕獲到所述衛(wèi)星，并始終保持。(2)雙通道接收機(jī):雙通道信道解調(diào)解碼器，分別對2個(gè)平板天線的高頻頭輸出信號(hào)進(jìn)行信道解調(diào)、解碼，得到2路含音視頻信息的TS流；TS流分集合并器，根據(jù)兩路TS流中包含的時(shí)間標(biāo)簽、錯(cuò)誤指示位等信息，對兩路TS流進(jìn)行合并，供信源解碼播出。
[0007]根據(jù)一些實(shí)施例，所述的移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)還包括位置傳感器，獲取所述天線的位置信息；其中所述控制器根據(jù)所述天線的位置信號(hào)和衛(wèi)星的位置參數(shù)計(jì)算當(dāng)前位置跟蹤衛(wèi)星所需的天線俯仰角信息，并且所述伺服系統(tǒng)基于控制器計(jì)算天線俯仰角信息調(diào)整所述天線的俯仰角。
[0008]根據(jù)一些實(shí)施例，所述的移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，還包括:陀螺儀，在捕獲到所述衛(wèi)星的情況下，進(jìn)行機(jī)械慣性跟蹤，并且根據(jù)接收的天線信號(hào)進(jìn)行電子跟蹤，使得天線持續(xù)對準(zhǔn)衛(wèi)星。
[0009]根據(jù)一些實(shí)施例，通過設(shè)置伺服系統(tǒng)中的方位電機(jī)掃描速度，以及接收信號(hào)的模數(shù)采樣頻率，使得天線主瓣帶寬內(nèi)包含4個(gè)以上的采樣值。
[0010]根據(jù)一些實(shí)施例，所述天線包括多個(gè)平板天線單元，每個(gè)平板天線單元包括天線體和與所述天線體連接的高頻頭，各個(gè)平板天線單元的高頻頭的本振頻率彼此不同；合路器，與每個(gè)平板天線單元的高頻頭連接，對各個(gè)平板天線單元的高頻頭的輸出信號(hào)進(jìn)行合路。
[0011]根據(jù)一些實(shí)施例，所述天線體具體為縫隙天線、貼片天線、碟形天線、格狀天線之
O
[0012]根據(jù)一些實(shí)施例，所述多個(gè)平板天線單元包括第一平板天線單元和第二平板天線單元，所述第一平板天線單元包括第一天線體和與所述第一天線體連接的第一高頻頭，所述第二平板天線單元包括第二天線體和與所述第二天線體連接的第二高頻頭。所述車載衛(wèi)星廣播電視天線系統(tǒng)還包括:第一信道解調(diào)解碼器，與所述合路器連接，對從所述合路器輸出的來自第一高頻頭的信號(hào)進(jìn)行信道解調(diào)和解碼；第二信道解調(diào)解碼器，與所述合路器連接，對從所述合路器輸出的來自第二高頻頭的信號(hào)進(jìn)行信道解調(diào)和解碼。
[0013]根據(jù)一些實(shí)施例，所述第一高頻頭具有第一本振頻率，接收Ku波段的信號(hào)，產(chǎn)生L波段的第一信號(hào)，所述第二高頻頭具有第二本振頻率，接收Ku波段的信號(hào)，產(chǎn)生L波段的第二信號(hào)。
[0014]根據(jù)一些實(shí)施例，經(jīng)所述合路器輸出的L波段的第一信號(hào)和L波段的第二信號(hào)通過單根射頻線傳輸?shù)剿龅谝恍诺澜庹{(diào)解碼器和所述第二信道解調(diào)解碼器。
[0015]根據(jù)一些實(shí)施例，所述車載衛(wèi)星廣播電視接收系統(tǒng)還包括:第一信道解調(diào)解碼器，與所述合路器連接，對從所述合路器輸出的來自第一高頻頭的信號(hào)進(jìn)行信道解調(diào)和解碼，得到第一路TS流；第二信道解調(diào)解碼器，與所述合路器連接，對從所述合路器輸出的來自第二高頻頭的信號(hào)進(jìn)行信道解調(diào)和解碼，得到第二路TS流。
[0016]根據(jù)一些實(shí)施例，包含TS流分集合并器，通過時(shí)間標(biāo)簽及錯(cuò)誤指示位對第一路TS流和第二路TS流進(jìn)行合并，合并后的TS流。合并后的TS流可以直接或者通過分配系統(tǒng)傳送給音視頻解碼，進(jìn)行音視頻播出。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種利用衛(wèi)星天線接收信號(hào)特性進(jìn)行方位捕獲的方法，可以快速準(zhǔn)確的完成天線的方位捕獲。
[0018]根據(jù)一些實(shí)施例，在動(dòng)中通接收天線通過對接收信號(hào)進(jìn)行AGC處理，然后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換采樣。在方位搜索過程中，當(dāng)主瓣方向?qū)?zhǔn)衛(wèi)星時(shí)，其采樣會(huì)明顯高于其他采樣點(diǎn)，這就是常用的門限判決和最大值判決的理論基礎(chǔ)。
[0019]根據(jù)接收信號(hào)的采樣值的差分信號(hào)，出現(xiàn)更加明顯的捕獲特性:差分信號(hào)大于預(yù)定的閥值并且差分信號(hào)出現(xiàn)先正值后負(fù)值時(shí)，即可判定捕獲到正確的天線方位。
[0020]利用上述的方案，能夠?qū)⑿l(wèi)星電視接收系統(tǒng)的天線快速并準(zhǔn)確地調(diào)整到所需的方位。
[0021]在參閱下述詳細(xì)的實(shí)施例及相關(guān)的圖示與申請專利范圍后，閱者將能更好地了解本發(fā)明的其它目的、特征及優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]當(dāng)結(jié)合以下附圖來考慮以下【具體實(shí)施方式】時(shí)，可以理解本發(fā)明及其大量目標(biāo)、特征和獲得的優(yōu)點(diǎn)，在附圖中:
[0023]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車載衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的示意性框圖；
[0024]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中所集成的兩個(gè)天線實(shí)體的示意圖；
[0025]圖3A和圖3B是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車載衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中天線控制系統(tǒng)的基本架構(gòu)圖；
[0027]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中的控制過程的流程圖；
[0028]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中平板天線的方向圖；
[0029]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中天線方位掃描采樣值及差分值；
[0030]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中天線捕獲判決的示例。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實(shí)施例只用于舉例說明，并不用于限制本發(fā)明。在以下描述中，為了提供對本發(fā)明的透徹理解，闡述了大量特定細(xì)節(jié)。然而，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是:不必采用這些特定細(xì)節(jié)來實(shí)行本發(fā)明。在其他實(shí)例中，為了避免混淆本發(fā)明，未具體描述公知的電路、材料或方法。
[0032]在整個(gè)說明書中，對“ 一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“ 一個(gè)示例”或“示例”的提及意味著:結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在整個(gè)說明書的各個(gè)地方出現(xiàn)的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”、“在實(shí)施例中”、“一個(gè)示例”或“示例”不一定都指同一實(shí)施例或示例。此外，可以以任何適當(dāng)?shù)慕M合和、或子組合將特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性組合在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱“元件” “連接到”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以是直接連接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)稱元件“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件時(shí)，不存在中間元件。相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。這里使用的術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)列出的項(xiàng)目的任何和所有組合。
[0033]中星9號(hào)是我國發(fā)射的廣播電視直播衛(wèi)星，其投入使用有效解決了中國廣大偏僻鄉(xiāng)村用戶無法收看廣播電視節(jié)目的尷尬，也為旅客列車、客運(yùn)大巴等移動(dòng)交通工具的廣播覆蓋提供了一種最為經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)目傳輸手段。與傳統(tǒng)的固定接收方式不同，旅客列車、客運(yùn)大巴等移動(dòng)交通工具在運(yùn)動(dòng)中接收衛(wèi)星信號(hào)，需要保證車載接收天線一直準(zhǔn)確的跟蹤衛(wèi)星信號(hào)。
[0034]車載衛(wèi)星廣播電視在運(yùn)動(dòng)過程中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)由于附近的樹木、電力桿、橋梁等物體的遮擋導(dǎo)致衛(wèi)星信號(hào)的中斷，從而影響廣播電視的接收效果，影響用戶感知。為了對抗周邊的遮擋，在同一動(dòng)中通天線內(nèi)部，集成兩個(gè)或者多個(gè)天線實(shí)體，從而達(dá)到增加接收面積，減小遮擋影響的目的。
[0035]此外，在高速運(yùn)動(dòng)的載體上，多采用平板天線作為動(dòng)中通天線的主體，為了保證天線始終對準(zhǔn)衛(wèi)星，天線的俯仰角、方位角必須根據(jù)位置的改變而改變，從而達(dá)到在運(yùn)動(dòng)中通信不中斷的目的。
[0036]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車載衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的示意性框圖。如圖1所示的系統(tǒng)包括節(jié)目平臺(tái)110、ABS-S衛(wèi)星上行系統(tǒng)120，廣播電視衛(wèi)星(如中星9號(hào))130、車輛140和車輛140承載的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)150。通過這樣的系統(tǒng)，節(jié)目平臺(tái)110所產(chǎn)生的節(jié)目傳輸?shù)紸BS-S衛(wèi)星上行系統(tǒng)120，然后通過Ku/C波段上行鏈路傳輸給廣播電視衛(wèi)星130。廣播電視衛(wèi)星130通過Ku/C波段下行鏈路將節(jié)目信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給各地的地面接收系統(tǒng)以及車載廣播電視接收系統(tǒng)150，進(jìn)而對接收的節(jié)目信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼，然后播出。
[0037]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中所集成的兩個(gè)天線實(shí)體的示意圖。如圖2所示，本實(shí)施例的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)包括兩個(gè)平板天線單元，第一平板天線單元10和第二平板天線單元20。兩個(gè)平板天線單元在伺服系統(tǒng)30的控制下完成俯仰和方位捕獲跟蹤。
[0038]第一平板天線單元10和第二平板天線單元20由縫隙天線(即天線體)和高頻頭LNB組成，主要完成直播星信號(hào)的接收，進(jìn)行下變頻處理，將Ku波段信號(hào)變頻為L波段信號(hào)，提供給衛(wèi)星廣播電視接收系統(tǒng)播放解調(diào)解碼、機(jī)械伺服系統(tǒng)的完成捕獲跟蹤。
[0039]機(jī)械伺服系統(tǒng)由傳感器、處理器、機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)組成，根據(jù)傳感器提供的數(shù)據(jù)、平板天線接收信號(hào)強(qiáng)度等信息，完成天線系統(tǒng)的捕獲、跟蹤，從而保證天線在運(yùn)行中保持對準(zhǔn)衛(wèi)星。
[0040]圖3A和圖3B是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車載衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖3A所示，將2個(gè)(或2個(gè)以上)天線實(shí)體集成在一個(gè)車載天線內(nèi)部，從而達(dá)到增大接收面積，對抗周圍實(shí)體遮擋的目的。為了保證兩面天線接收到的衛(wèi)星信號(hào)合并，傳統(tǒng)的多面天線接收信號(hào)通過數(shù)控移相的方式進(jìn)行多信號(hào)合并，對信號(hào)噪聲提升較為明顯，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。本發(fā)明采用不同高頻頭本振的方式，形成中心頻點(diǎn)不同的、獨(dú)立的L波段信號(hào)。
[0041]例如，第一和第二平板天線單元10和20中的每一個(gè)均包括天線體11和21，以及與天線體11和21連接的高頻頭12和22，各個(gè)平板天線單元的高頻頭12和22的本振頻率彼此不同。此外，合路器41與每個(gè)平板天線單元的高頻頭12和22連接，對各個(gè)平板天線單元的高頻頭的輸出信號(hào)進(jìn)行合路。在一些實(shí)施例，上述的天線體具體為縫隙天線、貼片天線、碟形天線、格狀天線之一。
[0042]根據(jù)一些實(shí)施例，如圖3A所示的系統(tǒng)還包括第一信道解調(diào)解碼器51和第二信道解碼器52。第一信道解碼器51與合路器41連接，對從合路器41輸出的來自第一高頻頭的信號(hào)進(jìn)行信道解調(diào)和解碼。第二信道解調(diào)解碼器52與合路器41連接，對從合路器41輸出的來自第二高頻頭的信號(hào)進(jìn)行信道解調(diào)和解碼。
[0043]在一些實(shí)施例中，第一高頻頭12具有第一本振頻率，接收Ku波段的信號(hào)，產(chǎn)生L波段的第一信號(hào)，第二高頻頭22具有第二本振頻率，接收Ku波段的信號(hào)，產(chǎn)生L波段的第二信號(hào)。此外，經(jīng)合路器41輸出的L波段的第一信號(hào)和L波段的第二信號(hào)通過單根射頻線傳輸?shù)降谝恍诺澜庹{(diào)解碼器51和第二信道解調(diào)解碼器52。
[0044]例如，假設(shè)Ku波段信號(hào)中心頻率&，信號(hào)帶寬BW，平板天線I配置高頻頭本振頻率，平板天線2配置高頻頭本振頻率f2，其中h-filMBW。衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)過高頻頭下變頻得到兩路L波段信號(hào)，頻率分別為f/ = Vf1, f/ =fcrf2。由于If^f1IMBW,所以得到的兩路L波段信號(hào)相互獨(dú)立，中心頻點(diǎn)|f2’_f/ I >3BW，兩路L波段信號(hào)經(jīng)過合路，可以通過單根射頻線進(jìn)行傳送。
[0045]如圖3A所示，下變頻后的2路衛(wèi)星信號(hào)分別提供給不同的ABS-S信道解調(diào)解碼系統(tǒng)，分別通過第一信道解調(diào)解碼器51和第二信道解調(diào)解碼器52解調(diào)為音視頻TS流(TS1和TS2)。然后，如圖3B所示，由于空間差異，TS1和TS2可能存在時(shí)間差，在信號(hào)時(shí)間對齊模塊53，按照TS流中包含的時(shí)間標(biāo)簽將TS1和TS2進(jìn)行時(shí)間對齊。在ABS-S信道解碼過程中，為得到的TS1和TS2插入了錯(cuò)誤指示信號(hào)(例如MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)傳輸包的第二個(gè)字節(jié)的最高位為錯(cuò)誤指示位，如果該傳輸包存在錯(cuò)誤，指示位為1，反之為0)，通過該錯(cuò)誤指示位，分集合并模塊54選擇合適的傳輸包輸出，形成合并的TS流TSC。TSc可以直接輸出到音頻了解碼單元55后由播出系統(tǒng)61播出；根據(jù)另一實(shí)施例，TSc通過音視頻分配系統(tǒng)56提供多路播出，如提供給音視頻信源解碼模塊57和58，通過播出系統(tǒng)62和63播出。
[0046]在高速運(yùn)動(dòng)的載體(例如大巴)上，可以采用平板天線作為動(dòng)中通天線的主體。為了保證天線始終對準(zhǔn)衛(wèi)星，天線的俯仰角、方位角必須根據(jù)位置的改變而改變，另外在天線初始化過程中，必須能夠快速的調(diào)整捕獲到正確的俯仰角和方位角。
[0047]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中天線控制系統(tǒng)的基本架構(gòu)圖。如圖4所示的系統(tǒng)包括GPS407、陀螺儀403及傾角儀405、核心處理單片機(jī)(控制器)409、伺服系統(tǒng)412、驅(qū)動(dòng)電路411以及相關(guān)的供電電源復(fù)位電路401和R0M/RAM402。GPS407用于獲取天線的位置信息，天線位置信息與衛(wèi)星位置信息通過計(jì)算，獲得天線應(yīng)該的俯仰角度，與傾角儀數(shù)據(jù)相比較，用于天線的俯仰調(diào)整。陀螺儀403的數(shù)據(jù)用于天線的方位跟蹤及慣性指向。核心處理單片機(jī)409通過信號(hào)采集電路404、電平轉(zhuǎn)換電路406和電平轉(zhuǎn)換電路408收集GPS、陀螺儀、傾角儀天線AGC的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制信號(hào)，并通過電平轉(zhuǎn)換電路410傳輸給驅(qū)動(dòng)電路，由伺服系統(tǒng)412控制天線413完成天線的掃描、捕獲、跟蹤等。
[0048]例如，伺服系統(tǒng)412與天線413連接，調(diào)整所述天線的方位。諸如單片機(jī)409之類的控制器根據(jù)天線的方向特性，通過伺服系統(tǒng)調(diào)整天線的指向，使得天線的主瓣對準(zhǔn)衛(wèi)星，在天線接收信號(hào)采樣值的差分信號(hào)大于預(yù)定的閾值并且差分信號(hào)出現(xiàn)先正值后負(fù)值時(shí)，判定捕獲到衛(wèi)星。
[0049]在一些實(shí)施例中諸如GPS之類的位置傳感器獲取天線的位置信息?？刂破鞲鶕?jù)天線的位置信號(hào)和衛(wèi)星的位置參數(shù)計(jì)算當(dāng)前位置跟蹤衛(wèi)星所需的天線俯仰角信息，并且伺服系統(tǒng)基于控制器計(jì)算天線俯仰角信息調(diào)整所述天線的俯仰角。
[0050]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中的控制過程的流程圖
[0051]如圖5所示，在步驟501進(jìn)行系統(tǒng)的初始化。在系統(tǒng)初始化后，在步驟502，首先根據(jù)存儲(chǔ)的衛(wèi)星參數(shù)，GPS獲取的經(jīng)緯度坐標(biāo)，計(jì)算當(dāng)前位置跟蹤衛(wèi)星的天線俯仰角信息，在步驟503進(jìn)行天線俯仰角調(diào)整。在步驟504，俯仰角調(diào)整完成，核心處理單元根據(jù)AGC信號(hào)的采樣、天線的方向特性，進(jìn)行初始捕獲，使得天線指向正確的方位。在步驟505,初始捕獲后，進(jìn)入跟蹤狀態(tài)，根據(jù)陀螺儀數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)械慣性跟蹤，根據(jù)AGC信號(hào)的采樣進(jìn)行精確的電子跟蹤，使得天線嚴(yán)格對準(zhǔn)衛(wèi)星天線。如果天線在跟蹤狀態(tài)受到遮擋，核心處理單元409能夠獨(dú)立完成重新捕獲，使得天線重新進(jìn)入捕獲狀態(tài)。
[0052]從圖5可以看出，方位捕獲在該動(dòng)中通天線系統(tǒng)中非常重要，捕獲方案多以門限判決、最大值判決為主，這兩種方案存在捕獲速度慢，受衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度影響明顯的問題。
[0053]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中平板天線的方向圖，其垂直半功率角接近10度，水平半功率角2度。垂直半功率角寬的設(shè)計(jì)使得其適合車載、船載等移動(dòng)交通工具使用，在初始完成天線俯仰角調(diào)整后，獨(dú)立進(jìn)行方位掃描捕獲。
[0054]圖7示出了方位掃描過程中，代表信號(hào)強(qiáng)度的采樣值的特征，以及其差分信號(hào)的特征。由于天線的定向特性，在進(jìn)行方位掃描過程中，當(dāng)主瓣方向?qū)?zhǔn)衛(wèi)星時(shí)，其采樣會(huì)明顯高于其他采樣點(diǎn)，如圖7所示，這就是常用的門限判決和最大值判決的理論基礎(chǔ)。
[0055]僅僅利用采樣值進(jìn)行捕獲判斷，容易受到反射信號(hào)，間斷的遮擋等干擾因素的影響，造成誤捕獲或者捕獲概率降低。將采樣值St進(jìn)行差分處理，差分值Dt = St-St_i。掃描過程中，在天線主瓣未對準(zhǔn)衛(wèi)星時(shí)，Dt接近于0，而且絕對值較?。辉谔炀€主瓣掃描至衛(wèi)星方向時(shí)，Dt絕對值較大，而且出現(xiàn)先正值，后負(fù)值的現(xiàn)象，如圖7所示。
[0056]為了取得較突出的差分值，需要合理設(shè)置方位電機(jī)掃描速度與ADC采樣頻率，使得在主瓣帶寬內(nèi)含4個(gè)以上的采樣值。采用下列的計(jì)算方法，可以將差分值變化特性程序化，Jlt = (Dt>Threshold) AND (D^1)Threshold), J2t = (Dt<-Threshold), Jt = J2t ANDJ2t_2，Jt作為捕獲判斷的依據(jù)。其中ThresholdX)，其設(shè)置主要依據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度與ADC采樣值的關(guān)系，并參考接收機(jī)的接收載噪比要求。假設(shè)信號(hào)強(qiáng)度與模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC采樣值呈線性關(guān)系，采用11位模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC(0~2047)，天線接收信號(hào)變化范圍大于6dB，接收機(jī)載噪比要求6dB，則:在正確的天線方向上，最小采樣值小于512，由噪聲貢獻(xiàn)的采樣值小于512/5，取噪聲貢獻(xiàn)值的1/2 (約5 0)作為Threshold。
[0057]圖8為某天線捕獲判決示例，在其中有部分路段存在遮擋。在剛進(jìn)入阻擋區(qū)域的第三個(gè)捕獲點(diǎn)，信號(hào)特征已經(jīng)不是很明顯，正確的完成了捕獲；在第三個(gè)捕獲點(diǎn)之后，由于遮擋，采樣值不規(guī)則，該判斷方法也很好的避免了誤捕獲。
[0058]上述的實(shí)施例與附圖僅供本領(lǐng)域技術(shù)人員對于本發(fā)明的各不同實(shí)施例具有概括性的了解。該些圖示與說明并非想要對利用此處所述的結(jié)構(gòu)或方法的裝置與系統(tǒng)中的所有元件及特征作完整性的描述。通過閱讀本發(fā)明的說明書，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將更能明白本發(fā)明的許多其他的實(shí)施例，將源自本發(fā)明的披露的內(nèi)容。在不悖離本發(fā)明保護(hù)范圍的情況下，本發(fā)明可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)與邏輯的置換與改變。此外，本發(fā)明的附圖僅用于圖示而非按比例進(jìn)行繪制。附圖中的某些部分可能會(huì)被放大以進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，而其他部分可能被簡略。因此，本發(fā)明的說明書與附圖應(yīng)當(dāng)視為描述而非限制性質(zhì)，并將由下文中的權(quán)利要求的保護(hù)范圍來限制。應(yīng)注意，措詞“包括”不排除其它元件或步驟，措詞“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。另外，權(quán)利要求的任何元件標(biāo)號(hào)不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，包括: 天線，伺服系統(tǒng)，與所述天線連接，調(diào)整所述天線的方位； 控制器，根據(jù)所述天線的方向特性，通過所述伺服系統(tǒng)調(diào)整所述天線的指向，使得天線的主瓣對準(zhǔn)衛(wèi)星，在天線接收信號(hào)采樣值的差分信號(hào)大于預(yù)定的閾值并且差分信號(hào)出現(xiàn)先正值后負(fù)值時(shí)，判定捕獲到所述衛(wèi)星。
2.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，還包括位置傳感器，獲取所述天線的位置信息； 其中所述控制器根據(jù)所述天線的位置信號(hào)和衛(wèi)星的位置參數(shù)計(jì)算當(dāng)前位置跟蹤衛(wèi)星所需的天線俯仰角信息，并且所述伺服系統(tǒng)基于控制器計(jì)算天線俯仰角信息調(diào)整所述天線的俯仰角。
3.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng),還包括: 陀螺儀，在捕獲到所述衛(wèi)星的情況下，進(jìn)行機(jī)械慣性跟蹤，并且根據(jù)接收的天線信號(hào)進(jìn)行電子跟蹤，使得天線持續(xù)對準(zhǔn)衛(wèi)星。
4.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的平板天線，其特征在于，所述天線體具體為縫隙天線、貼片天線、碟形天線、格狀天線之一。
5.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，其中所述天線包括多個(gè)平板天線單元，每個(gè)平板天線單元包括天線體和與所述天線體連接的高頻頭，各個(gè)平板天線單元的高頻頭的本振頻率彼此不同； 合路器，與每個(gè)平板天線單元的高頻頭連接，對各個(gè)平板天線單元的高頻頭的輸出信號(hào)進(jìn)行合路。
6.如權(quán)利要求5所述的移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，其特征在于，所述第一高頻頭具有第一本振頻率，接收Ku波段的信號(hào)，產(chǎn)生L波段的第一信號(hào)，所述第二高頻頭具有第二本振頻率，接收Ku波段的信號(hào)，產(chǎn)生L波段的第二信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)所述合路器輸出的L波段的第一信號(hào)和L波段的第二信號(hào)通過單根射頻線傳輸?shù)綑?quán)利要求1所述的雙通道接收機(jī)。
8.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，其特征在于，通過單根射頻線與天線連接，包含: 第一信道解調(diào)解碼器，與所述合路器連接，對從所述合路器輸出的來自第一高頻頭的信號(hào)進(jìn)行信道解調(diào)和解碼，得到含音視頻信息的第一路TS流； 第二信道解調(diào)解碼器，與所述合路器連接，對從所述合路器輸出的來自第二高頻頭的信號(hào)進(jìn)行信道解調(diào)和解碼，得到含音視頻信息的第二路TS流。
9.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，包含TS流分集合并器，通過時(shí)間標(biāo)簽及錯(cuò)誤指示位對第一路TS流和第二路TS流進(jìn)行合并，合并后的TS流。
10.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)中的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，設(shè)置方位電機(jī)速度與接收信號(hào)的數(shù)模采樣頻率的關(guān)系，使得天線主瓣帶寬內(nèi)包含4個(gè)以上的采樣值。
【文檔編號(hào)】H04N5/44GK104079897SQ201410323925
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】段勝超, 耿耀鋒, 牛超, 蔣振偉, 吳敏軍 申請人:中廣聯(lián)合移動(dòng)電視系統(tǒng)有限公司